JP2002518803A - バックライトディスプレイ - Google Patents

バックライトディスプレイ

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JP2002518803A JP2000555231A JP2000555231A JP2002518803A JP 2002518803 A JP2002518803 A JP 2002518803A JP 2000555231 A JP2000555231 A JP 2000555231A JP 2000555231 A JP2000555231 A JP 2000555231A JP 2002518803 A JP2002518803 A JP 2002518803A
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Abstract

(57)【要約】 ディスプレイデバイスは、通過する光の透過をそれぞれ変動させるように作動し得る画素の列を有する光スイッチングユニットと、第１の色を発光する有機発光材料の第１の系の領域および第２の色を発光する有機発光材料の第２の系の領域とを備え、有機材料のそれぞれの領域は、画素をバックライト照射するために目視方向において列の複数の画素の背後に配置されている。有機発光材料の領域の少なくとも１つは、インクジェット成膜法によって形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ディスプレイデバイス、特にバックライトディスプレイデバイス、
およびディスプレイのためのバックライトに関する。適切なバックライトは、有
機発光材料によって照射される。
【０００２】 発光性有機材料は、ＰＣＴ出願されたＷＯ９０／１３１４８号国際公開公報お
よび米国特許第４，５３９，５０７号に記載されており、両者の内容を参照して
本明細書の一部とする。この種のデバイスの基本的な構造は、発光性有機層、例
えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン（「ＰＰＶ」）からなる膜が２つの電極間
に介装されていることにある。一方の電極（陰極）からは負の電荷担体（電子）
が注入され、他方の電極（陽極）からは正の電荷担体（正孔）が注入される。電
子および正孔は、有機層内で結合してフォトンを生成する。ＰＣＴ出願されたＷ
Ｏ９０／１３１４８号国際公開公報においては、有機発光材料は高分子である。
米国特許第４，５３９，５０７号においては、有機発光材料は、（８−ヒドロキ
シキノリノ）アルミニウム（「Ａｌｑ３」）のような低分子材料として知られて
いる種類のものである。実際のデバイスでは、一方の電極は典型的には透明であ
り、このため、フォトンがデバイスから離脱することが可能となる。
【０００３】 図１は、有機発光デバイス（「ＯＬＥＤ」）の典型的な断面構造を示す。ＯＬ
ＥＤは、典型的には、インジウム−スズ酸化物（「ＩＴＯ」）のような透明な第
１の電極２が被覆されたガラスまたはプラスチック基板１の上に作製される。こ
の種の被覆された基板は市販されている。このＩＴＯ被覆基板は、少なくともエ
レクトロルミネセント有機材料の薄膜３と、典型的には金属または合金からなり
かつ第２の電極４を形成する最終層とで被覆されている。なお、例えば、電極と
エレクトロルミネセント材料との間の電荷輸送を向上させるために、他の層をデ
バイスに付加することもできる。
【０００４】 有機発光材料は、種々のディスプレイ用途における使用について多大の潜在的
可能性を有する。このような用途の１つとして、透過型またはトランスフレクテ
ィブ（transflective）型の液晶ディスプレイ用のバックライトが挙げられる。
液晶ディスプレイにおいては、典型的には平坦な液晶セルが存在する。この種の
液晶セルはアクティブな領域を有し、電界の印加によって液晶材料の光学的性質
を変化させ、その結果、そのアクティブな領域を介する光の透過量を変動させる
ことができる。透過型の液晶ディスプレイにおいては、液晶パネルの背後に光源
が配置されており、該光源からの光は、光を透過させることのできる領域を通過
して視聴者に到達する。トランスフレクティブ型の液晶ディスプレイにおいても
同様に、光源は液晶パネルの背後に配置されている。光源からの光は、視聴者に
対して入射光を帰還させる反射鏡によって増強される。
【０００５】 アクティブな液晶領域の形状および配置は、一般に、ＬＣＤにおける電極のパ
ターンによって特定される。幾つかのパターンは、数字文字式または特別のキャ
ラクタフォーマットに対する専門的なものである。代替的なものとして、一般的
なドットマトリックスディスプレイパターンがあり、この場合、アクティブな領
域は、通常は画素の列となるように配置されている。画素は、通常は、互いに垂
直な直線状の行および列に配置された画素を備える直交グリッドに配置されてい
るが、非直交グリッドのような他のレイアウトも可能である。ＬＣＤ画素は、従
来から周知のディスプレイコントローラによって制御することができる。
【０００６】 図２に、パッシブマトリックスＬＣＤの基本的な構造の概略平面図を示す。Ｉ
ＴＯのような透明な導体からなる、互いに直交する行１０および列１１のライン
が設けられている。これらにより電極が形成される。行および列のラインは、液
晶層自体によって図２の紙面において離間されている（簡素化するために、ポー
ラライザ、整列層、液晶層、およびカラーフィルタのような他のＬＣＤの構成要
素は図２から省略されている）。行および列のラインが重なる領域にはデバイス
のアクティブな領域（画素）が形成され（例えば、１３において）、これら画素
の各々は、関連する行および列のラインの間に電圧を印加することによってアド
レス化することができる。なお、列のラインが行のラインを横切って延在してい
るので、全ての画素を同時に独立してアドレス化することはできない。これに代
えて、画素は、行−行を走査することによりアドレス化される。ＬＣＤのための
代替的なドライブ構成は、アクティブマトリックスの構成であり、この場合、そ
れぞれの画素は独立した制御回路を有している。これは簡便には薄膜トランジス
タ（ＴＦＴｓ）の形態とすることができ、画素がより連続的に駆動することを可
能とするものである。
【０００７】 ＬＣＤパネルを使用して多色ディスプレイを作製するために、ＬＣＤパネルの
画素を通過して有色の光を発するように選択的に作動されるバックライトを設け
ることが知られている。バックライトおよびＬＣＤパネルの動作は、必要に応じ
て、バックライトが適切な色で発せられている場合にのみＬＣＤ画素により光が
画素を通過するように同調させることができる。例えば、ＷＯ９１／１０２２３
号国際公開公報には、単一のＬＣＤパネルを載置することによって形成されたバ
ックライトＬＣＤが記載されており、これは赤色、緑色、および青色の蛍光ラン
プのバンクに亘って画素のマトリックスを与えるものである。この構成の目的は
、有色の光が得られるカラーフィルタをなくすことにより、効率を向上させると
いうものである。ＷＯ９３／１３５１４号国際公開公報には、ＬＣＤ用のカラー
蛍光バックライトが記載されており、この場合、バックライトは、真空チャンバ
内に配置された、赤色、緑色、および青色の光を発することのできる複数の燐光
ストリップにより得られる。ＰＣＴ出願された英国特許出願第９６／００９２４
号には、パッシブマトリックスＬＣＤとエレクトロルミネセントＬＥＤとからな
る光モジュレータを使用することが記載されている。光源は、選択された領域か
ら光を発するようにアドレス化することが可能であり、それぞれの領域は少なく
とも複数の光モジュレータの行と重なっている。その目的は、ディスプレイにお
けるクロストークを低減させることである。
【０００８】 ＬＣＤ等用のカラーバックライトを照射する単純化された安価なシステム、特
に、小さいＬＣＤの画素に対応するようにバックライト照射を精巧に分布させる
ことができ、精密に位置決めすることのできるものが希求されている。
【０００９】 本発明の第１の観点によれば、通過する光の透過量をそれぞれ変動させるよう
に作動し得る画素の列を有する光スイッチングユニットと、第１の色を発光する
有機発光材料の第１の系の領域および第２の色を発光する有機発光材料の第２の
系の領域とを備え、有機材料のそれぞれの領域は、画素をバックライト照射する
ために目視方向において列の複数の画素の背後に配置されており、有機発光材料
の領域の少なくとも１つは、インクジェット成膜法によって形成されていること
を特徴とするディスプレイデバイスが提供される。
【００１０】 本発明の第２の観点によれば、通過する光の透過量をそれぞれ変動させるよう
に作動し得る画素の列からなる光スイッチングユニットを有するディスプレイデ
バイスの発光ユニットを形成する製造方法であって、基板上に一連の溝部を形成
する工程と、第１の色を発光する第１の有機発光材料を幾つかの溝部内にインク
ジェットによって成膜する工程と、第２の色を発光する第２の有機発光材料を他
の溝部内にインクジェットによって成膜する工程と、これらの画素をバックライ
ト照射するために、それぞれの溝部内の発光材料が、目視方向において列の各複
数の画素の背後にあるように溝部を位置させる工程とを有することを特徴とする
ディスプレイデバイスの発光ユニットを形成する製造方法が提供される。
【００１１】 なお、有機発光材料の各領域を、インクジェット成膜法によって形成すること
が好ましい。これにより、このような領域を効率的に、しかも、精巧かつ正確に
形成することが可能となるからである。
【００１２】 バックライトは、第３の色を発光する有機発光材料の第３の系の領域を有する
ものであってもよい。さらに、多くのこのような領域を有し、４以上の発光色を
与えるものであってもよい。１つの色を発光する有機発光材料の各領域は、少な
くとも２つの他の色を発光する有機発光材料の領域によって、隣接する領域から
所定間隔で離間されている。例えば、材料は、デバイスの平面を横切って交番す
るものとすることができる。材料についての１つの好適な選択肢は、赤色、緑色
および青色発光性とするものである。有機発光材料の領域は、直線状の領域であ
ることが好ましいが、湾曲していたり、不規則な形状であってもよいし、他の形
態であってもよい。隣接する領域は、並列させて延在させることが好ましく、こ
れにより領域が直線的となる場所では、これらを平行にすることが好ましい。ま
た、発光材料の領域は、単独でそれぞれの画素の背後にあるようにすることが好
ましい。
【００１３】 発光材料の領域の１つをインクジェット成膜によって形成する場合、材料を溝
部へインクジェット成膜することによって該領域を形成することが好ましい。こ
の溝部（特にその壁部）は、電気絶縁性材料の一部分によって形成することがで
きる。
【００１４】 バックライトは、発光材料のいずれかの側に位置する電極を有するものである
ことが好ましい。電極の少なくとも一方を好ましくは光透過性とし、かつこの電
極を、好ましくは発光材料と画素との間に配置する。デバイスが、溝部を形成す
る前記絶縁性材料を含む場合は、電極の少なくとも一方の一部が、この絶縁性材
料の一部と重なり、目視方向において絶縁性材料のこのような一部の前方にある
ように配置することが好ましい。溝部を形成する前記材料は、少なくとも２つの
材料の層からなるようにしてもよい。この場合、これらの層は、濡れ性が互いに
異なるものであることが好ましい。このような層の１つは、存在する場合、好ま
しくは溝部の下部部分を形成するものとし、溝部の基部（例えば電極の１つ）を
形成する材料と類似する濡れ性を有するものであることが望ましい。
【００１５】 電荷の分布を向上させ、かつ／または電極のいずれかあるいは両方の抵抗を低
下させるために、導電性材料を一方または各電極と接触するように配置すること
もできる。導電性材料は、好ましくは金属または合金からなるものとする。デバ
イスが溝部を形成する前記絶縁性材料を含む場合、導電性材料の前記領域は、絶
縁性材料と少なくとも部分的に重なることが好ましい。好ましくは、電極の少な
くとも一方は、それぞれの発光領域またはそれぞれの系の発光領域の独立した制
御を可能とするようにパターン化されており、最も好ましくは、系の独立した電
極ストリップを与えるようにパターン化されている。前記直線状の領域は、好ま
しくはディスプレイの行に対応する。好適な態様では、電極のうちの一方のみが
、それぞれ系の発光領域の独立した制御を可能とするようにパターン化され、他
の電極は、全ての発光領域に対して共通の電極とされる。
【００１６】 デバイスは、発光材料の領域の少なくとも１つからの発光を空間的に狭めるた
めの構造を含むことができる。この構造は、当該領域の発光構造の幾つかまたは
全てを含むことができる。この種の構造には、幾つかの可能な形態として、干渉
体、キャビティ、および／またはミクロキャビティ構造が例示されるが、特にこ
れらに限定されるものではない。構造が共振型の（resonant）キャビティを含む
場合は、キャビティの少なくとも一部分は、発光材料および／または１以上の電
極によって形成され得る。共振型の構造は、発光を空間的に変化させることに加
えて、またはこれに代えて、発光に影響を与えるように、例えば、色を純化して
発光スペクトルを鋭くするように、光をスペクトル的に再配分すること等により
、発光をスペクトル的に変化させる。
【００１７】 デバイスは、発光材料の領域の少なくとも１つから発生した光を受容してフィ
ルタ処理するために配置された光学的カラーフィルタを有するものであってもよ
い。ある色の発光領域の全てが、対応する色のフィルタを有するものであっても
よい。
【００１８】 光スイッチングユニットの好適な例としては、液晶ユニットを挙げることがで
きる。画素の列は、直交する列とすればよい。
【００１９】 有機発光材料は、溶液から成膜可能なものであることが適切かつ好ましく、イ
ンクジェットにより成膜可能なもが最も好ましい。材料の好適な例としては、高
分子、望ましくは共役重合体を挙げることができる。
【００２０】 デバイスは、光スイッチングユニットおよびバックライトに結合されたディス
プレイ制御ユニットをさらに有するものであることが好適である。ディスプレイ
制御ユニットは、その背後に当該領域がある画素とともに有機材料のそれぞれの
領域を同期的にアドレス化するように作動し得るものであることが好ましい。デ
ィスプレイ制御ユニットは、例えば、該ディスプレイ制御ユニットによって受信
された映像入力信号に応答して、光スイッチングユニットおよびバックライトを
制御することができるものとすることができる。
【００２１】 発光ユニットの構成要素（存在する場合）のための幾つかの好適な材料は、以
下の通りである。
【００２２】 一方の電極または「電荷担体注入層」（正孔注入層）は、好ましくは４．３ｅ
Ｖより大きい仕事関数を有するものとする。この層は、金属酸化物、例えば酸化
インジウム−スズ酸化物（「ＩＴＯ」）または酸化スズ（「ＴＯ」）から構成す
るようにしてもよい。他方の電極／電荷担体注入層（電子注入層）は、好ましく
は３．５ｅＶ未満の仕事関数を有するものとする。この層は、低い仕事関数を有
する金属（Ｃａ、Ｂａ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｌｉ等）、または、これらの金属の１以上
と、必要に応じて他の金属（例えばＡｌ）を含む合金から構成することが好適で
ある。電極層の少なくとも一方は、１以上の発光領域からの発光の周波数におい
て光透過性とすることが適切であり、透明であることがより好ましい。
【００２３】 発光材料と電荷担体注入層との間に、１以上の電荷輸送層を設けることができ
る。これらまたはそれぞれの輸送層は、１以上の重合体、例えば、ポリスチレン
スルホン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェン（「ＰＥＤＯＴ−Ｐ
ＳＳ」）および／またはポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン
）−（１，４−フェニレン−（４−イミノ（安息香酸））−１，４−フェニレン
−（４−イミノ（安息香酸））−１，４−フェニレン））（「ＢＦＡ」）および
／またはポリアニリンおよび／またはＰＰＶを含むようにするとよい。
【００２４】 これらまたはそれぞれの有機発光材料は、１以上の個々の有機材料、適切には
高分子、より好ましくは全部または部分的に共役した共役重合体を含むことがで
きる。適切な材料には、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（「ＰＰＶ」）、ポリ
（２−メトキシ−５（２’−エチル）ヘキシロキシフェニレンビニレン）（「Ｍ
ＥＨ−ＰＰＶ」）、ＰＰＶ誘導体（例えば、ジアルコキシまたはジアルキル誘導
体）、ポリフルオレンおよび／またはポリフルオレン部分を組み込んだ共重合体
、ＰＰＶｓおよび／または関連する共重合体、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ
−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−ｓｅｃブチルフェニ
ル）イミノ）−１，４−フェニレン））（「ＴＦＢ」）、ポリ（２，７−（９，
９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン（（４−メチルフェ
ニル）イミノ）−１，４−フェニレン−（（４−メチルフェニル）イミノ）−１
，４−フェニレン））（「ＰＦＭ」）、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オク
チルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−メトキシフェニル）イミノ
）−１，４−フェニレン−（（４−メトキシフェニル）イミノ）−１，４−フェ
ニレン））（「ＰＦＭＯ」）、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフル
オレン）（「Ｆ８」）、または（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレ
ン）−３，６−ベンゾチアゾール）（「Ｆ８ＢＴ」）が含まれる。代替的な材料
には有機分子発光材料が含まれ、例えば、スピロ化合物（欧州特許０６７６４６
１号公開公報参照）等の溶液から成膜可能な低分子材料が挙げられる。また、従
来技術において周知の通り、他の溶液から成膜可能な低分子または共役重合体エ
レクトロルミネセント材料を例示することもできる。
【００２５】 また、本発明によれば、上記したような発光ユニットと上記したような光スイ
ッチングユニットとの組合せが提供される。
【００２６】 なお、本発明におけるインクジェット成膜という用語は、成膜法の種類に言及
するものであり、成膜される材料がインクであることを意味するものではないこ
とは容易に理解されよう。
【００２７】 以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】 ディスプレイデバイスの一部の概略平面図を図３に示すとともに、Ａ−Ａ’線
矢視概略断面図を図４に示す。図３および図４に示されるデバイスは、三色のバ
ックライトＬＣＤディスプレイデバイスである。このデバイスは、平坦なバック
ライトユニット２０と平坦なＬＣＤユニット２１とを備える。バックライトユニ
ットは、目視方向においてＬＣＤユニット２１の背後に位置する。このため、バ
ックライトからの光は、発光方向において、ＬＣＤユニットのあらゆる透過性の
画素を通過して、視聴者２２へと向かうことができる（図４参照）。
【００２９】 バックライトは、発光材料からなる複数の平行な直線状の領域２３〜２７を有
する有機発光材料によって設けられている。それぞれの領域は、相応に異なる色
の光を発する３つの異なる発光材料の１つによって設けられている。材料は、図
３および図４に符号Ｒ、ＧおよびＢとして示すように、領域が、赤色、緑色およ
び青色の発光材料のグループ内にあるよう交番される。発光領域は、陽極および
陰極の電極の間に介装されている。陰極電極２９は、全ての発光領域について共
通である。陽極電極は、個別の行３０〜３４にパターン化されており、これらは
それぞれ各発光領域の１つに重畳され、これにより発光領域を独立して制御する
ことができる。陽極は、光透過性の材料により形成されている。また、この陽極
は、ガラス基板３６上に成膜されている。
【００３０】 ＬＣＤユニットは、一般的なパッシブマトリックスＬＣＤユニットである。こ
の場合、画素５０〜５９は、直交するグリッド上に配置されているとともに、行
電極６０〜６４および列電極６５、６６に電気的に接続されている。
【００３１】 バックライトは、ＬＣＤユニットにおける画素のそれぞれの行が、バックライ
トの１つの赤色、緑色または青色の発光領域が下部に位置するように、ＬＣＤユ
ニットに対して寸法取りされるとともに位置決めされている。図３および図４に
おいて、画素５０〜５４は、それぞれ領域２３〜２７が下部に位置するようにな
っている。図３のみに示す画素５５〜５９についても同様である。
【００３２】 バックライトユニットおよびＬＣＤユニットは、制御ユニット４５に接続され
ている。制御ユニットは、４６において、供給された映像データを受容し、これ
によりディスプレイ上に示すべき色のパターンが特定される。映像は、あらゆる
適切な供給源から供給することができる。供給源としては、例えば（限定される
ものではないが）、テレビデコーダ、パーソナルコンピュータ、または他の電子
デバイスが例示される。パターンは、多重フレーム動画イメージの１フレームを
表すものとすることができる。通常の様式では、分離ユニット４７が、カラーパ
ターンを赤色、緑色および青色のパターン成分に分離し、次にこれを表示して、
所望の全色パターンが時間平均された画像を視聴者に与えることができる。
【００３３】 次いで、制御ユニットのドライバユニット４８が、ＬＣＤデバイスの画素、お
よびＬＣＤデバイスに同期して、バックライトの発光領域を駆動する。最初に、
陰極２９と、赤色の発光領域２３に対応する陽極電極ストリップ３０との間に適
切な電圧および電流を印加する。これにより、当該領域が赤色の光を発光する。
同時に、電極６０、６５および６６を使用することによりＬＣＤパネルの画素５
０、５５を制御し、パターンの赤色成分となる赤色光を発すべき所のみで光を透
過させる。所定の期間の後に、ドライバユニットは赤色発光領域２３をオフにす
る。その後、電圧および電流を印加して、緑色の発光領域２４を発光させ、同時
にＬＣＤパネルの画素５１、５６を制御し、パターンの緑色成分となる緑色光を
発すべき所のみで光を透過させる。所定の期間が経過した後に、ドライバユニッ
トは緑色発光領域２４をオフにし、電圧および電流を印加して、青色の発光領域
２５を発光させ、同時にＬＣＤパネルの画素５２、５７を制御し、パターンの青
色成分となる青色光を発すべき所のみで光を透過させる。色間の迅速なスイッチ
ングにより、視聴者に対して定常的な全色パターンの画像が与えられる。このプ
ロセスは、ディスプレイの全ての行がこの様式で走査されるまで継続される。そ
の後、ディスプレイコントローラにより、ディスプレイに対して行が再度一巡さ
れる。次のサイクルにおいて次のフレームのパターンを表示させることにより、
動画イメージを表示することができる。
【００３４】 デバイスとしては、上述した様式と同様に駆動される、３つ以上または以下の
発光色を有するものを使用することもできる。
【００３５】 それぞれの色の表示期間は、同一であってもよいし、または異なっていてもよ
い。異なる色についての発光領域が効率において互いに異なる場合、それぞれの
発光色の時間平均強度が実質的に同一となるように、効率に関連づけて表示期間
を設定すればよい。３つの全ての色を巡るサイクルの周波数は変動させることが
でき、便利な周波数は５０〜１２０Ｈｚであるが、これより高いかまたは低い周
波数を使用することもできる。
【００３６】 ＬＣＤデバイスは数千個の画素を有することができる。例えば、１つの典型的
な寸法は８００列×６００行であり、この場合、画素の個数は合計で４８０００
０個となる。典型的な画素の寸法は、３００×１００μｍである。
【００３７】 発光領域は、行に対して平行に延在させることができる。また、好ましさはや
や劣るが、ＬＣＤユニットの列に対して平行に延在させるようにしてもよい。
【００３８】 上記したデバイスは、以下に記載するようにして製造することができる。
【００３９】 第１の工程として、市販のＩＴＯ被覆ガラス基板を用いてバックライトユニッ
トを作製する。その後、フォトリソグラフィのような標準的なプロセスによりＩ
ＴＯをラインにパターン化して、個別の電極領域３０〜３４を形成する。付加的
なラインの金属化は、ＩＴＯに接して、例えば、ＩＴＯとガラス基板の間で、ま
たはＩＴＯの平面内において行い、ＩＴＯにおける電荷の分布を補助するものと
する。好ましくは、金属化ラインは、少なくとも部分的にバンクとガラス基板と
の間に位置するものとする。
【００４０】 ＩＴＯの上に、一般に４９で示す絶縁層を成膜させた後にパターン化し、陽極
ストリップ３０〜３５の縁部の間に位置して該縁部に重なる絶縁性材料のバンク
７０を残すようにする。バンク７０は、隣接するバンクの間で間隙内に溝部を形
成する。バンクは、適切にはポリイミド、またはＳｉＯ2のような他の適切な絶
縁性材料により形成することができる。
【００４１】 バンクの間の溝部において発光領域を形成することを支援するために、特に発
光領域を形成するための材料をインクジェットプリントによって成膜させる場合
は、濡れ性に差のあるバンクを形成することもできる。この場合、例えば、２つ
の材料の層からなるバンクを形成するようにすればよい。具体的には、発光領域
を形成する材料に容易に濡れる第１の薄層と、該薄層上に配置されて溝部の上部
壁部を形成するとともに該薄層に比して厚く、かつ発光領域を形成する材料には
容易に濡れない第２の層である。その後、発光領域を形成する材料を領域内に成
膜させる際は、この材料は溝部の基部で玉状になる（bead up）傾向がある。
【００４２】 バンクは、ＩＴＯ陽極ストリップの縁部に重ね合わせられる。これにより、発
光領域からの発光に適した鋭い縁部が形成され易くなる。
【００４３】 その後、発光材料をインクジェットプリントによりバンクの間に形成された溝
部に成膜する。インクジェットプリントにより発光材料を成膜するためには、材
料または材料の前駆体を、インクジェットプリンタのスプレーヘッドを介して適
切な溝部へと噴霧する。適切な噴霧サイクルは毎秒１４４００液滴であり、液滴
の体積は３０ｐｌである。インクジェットシステムは、連続流システム（例えば
、流れの静電的方向制御を使用する）、または、例えば圧電もしくはバブルジェ
ットプリントヘッドを使用するドロップ・オン・デマンド（drop-on-demand）シ
ステムとすることができる。適切な発光材料の幾つかの例は、赤色の発光領域に
ついてはジアルキルＰＰＶであり、緑色の発光領域についてはＰＰＶ（例えば、
前駆体経路により調製する）であり、青色の発光領域についてはポリフルオレン
である。勿論、他の材料および他の色を使用することもできる。溝部を使用する
ことに代替えして、濡れ性に差を設定するようにしてもよい。発光材料が成膜さ
れる基板を、インクジェット材料を所望の形態へと玉状にする非湿潤剤または湿
潤剤を用いて陽極ストリップに亘って処理することができる。
【００４４】 インクジェットプリントに代えて、他の選択的な成膜方法を使用することがで
きるが、発光領域をストリップへと容易にパターン化する方法であることが好ま
しい。適切な他の選択的な成膜方法には、スクリーンプリント（これは特に大面
積ディスプレイに適切である）、マスキング技術、オフセットプリント、スクリ
ーンプリント、静電プリント、グラビアプリント、およびフレキソグラフィック
プリントが含まれる。
【００４５】 最後に、バンクおよび発光層、ＰＰＶの上に陰極層２９を成膜する。発光領域
に隣接する陰極層は、カルシウムからなる薄層とすることができるが、アルミニ
ウムからなるさらに薄肉の層を頂部に設けるようにしてもよい。
【００４６】 陽極ストリップと発光領域との間、および／または陰極と発光領域との間に、
例えば、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳまたは他の材料からなる電荷担体輸送層を１以上配
置することもできる。このような層により、前方方向における電荷の輸送が容易
となり、かつ／または逆方向に電荷が輸送されることを抑制することが容易とな
る。同一の電荷輸送層（１または複数）を、それぞれの電極と全ての発光領域と
の間で使用することができ、または特定の電荷輸送層をそれぞれの発光材料のた
めに使用することができる。特に、全ての発光領域に同一の材料からなる電荷輸
送層を付設する際には、電荷輸送層がパターン化されていなくても、多くの場合
でデバイスが許容し得る程度に動作することが認められる。したがって、デバイ
ス全体に亘って電荷輸送層を連続的に形成するようにしてもよい。電荷輸送層を
パターン化すべき場合は、これを均一に成膜させた後にパターン化することがで
きる。または、例えば、インクジェットプリントによって予めパターン化された
形態で成膜させることもできる。さらに、デバイスを使用する際に該デバイスが
劣化することを抑制するためのバリア層、デバイスの領域に亘る電荷の分布を向
上させるための導電層、所望しない電荷の移動を阻止るための絶縁層、または製
造工程においてデバイスの構成部品が劣化することを防止するための保護層等の
ような他の層を設けるようにしてもよい。
【００４７】 陽極をラインへとパターン化することに代えて（またはこれに加えて）、発光
材料の行に平行なラインへと陰極をパターン化することができる。「頂部」電極
（すなわち、後に成膜される電極、図３および図４の例では陰極）がパターン化
される場合は、バンク７０は、特に頂部電極領域のパターン化された縁部からア
クティブな画素の縁部を横方向に離間させることにより、頂部電極のパターン化
する過程の最中に下部層が損傷から保護するように有用に機能することが理解さ
れよう。
【００４８】 陰極は、発光領域の前方に位置させることができ、この背後に陽極がある。こ
の場合、陰極を光透過性材料とすればよい。
【００４９】 ディスプレイの効率を向上させるために、１以上の発光領域からの発光を空間
的に鋭くするのが望ましい。これを達成する１つの効率的な方法は、干渉体およ
び／またはキャビティ効果によって発光を空間的にかつ／またはスペクトル的に
狭くすることのできるデバイス内の共振キャビティを形成することによるもので
ある。このようなキャビティを実効あらしめる特に効率的な方法は、この種のキ
ャビティを発光材料自体と一体化させることによるものであり、（例えば）キャ
ビティの端部を形成する発光材料のいずれかの側において、陽極電極と陰極電極
との間に空間を設ける。誘電体積層体のような付加的な層を設けて、キャビティ
の幾分かまたは全部を形成することができる。キャビティ自体は、有機層の厚さ
によって増加させることができる。
【００５０】 ＬＣＤユニットは、従来のパッシブマトリックスＬＣＤユニットである。あら
ゆる適切な種類のＬＣＤユニットを使用することができ、強誘電性、ＴＮ、およ
びＳＴＮタイプを含む。液晶ディスプレイは、本発明に関連して使用することの
できる光スイッチングデバイスの１つの種類に過ぎず、これに代えて他の適切な
デバイスを使用し得ることは容易に理解されよう。
【００５１】 本発明は、特許請求の範囲に今回記載した発明に関連するか否かに関わらず、
暗示的にまたは明示的にここに開示したあらゆる特徴または特徴の組合せまたは
その一般化されたものを含み得る。前記した説明に鑑みて、この発明の範囲内で
種々の改変を行い得ることは当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 有機発光デバイスの典型的な断面構造を示す図である。
【図２】 パッシブマトリックスＬＣＤの基本的な構造の概略平面図である。
【図３】 ディスプレイデバイスの一部を示す概略平面図である。
【図４】 図３のディスプレイデバイスのＡ−Ａ’線矢視概略断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月８日（２０００．７．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 本発明の第１の観点によれば、通過する光の透過量をそれぞれ変動させるよう
に作動し得る画素の列を有する光スイッチングユニットと、第１の色を発光する
有機発光材料の第１の系の直線状領域および第２の色を発光する有機発光材料の
第２の系の直線状領域とを備え、有機材料のそれぞれの直線状領域は、画素をバ
ックライト照射するために目視方向において列の複数の画素の背後に配置されて
おり、有機発光材料の直線状領域の少なくとも１つは、インクジェット成膜法に
よって形成されていることを特徴とするディスプレイデバイスが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】 本発明の第２の観点によれば、通過する光の透過量をそれぞれ変動させるよう
に作動し得る画素の列からなる光スイッチングユニットを有するディスプレイデ
バイスの発光ユニットを形成する製造方法であって、基板上に一連の溝部を形成
する工程と、第１の色を発光する第１の有機発光材料の直線状領域を幾つかの溝
部内にインクジェットによって成膜する工程と、第２の色を発光する第２の有機
発光材料の直線状領域を他の溝部内にインクジェットによって成膜する工程と、
これらの画素をバックライト照射するために、それぞれの溝部内の発光材料が、
目視方向において列の各複数の画素の背後にあるように溝部を位置させる工程と
を有することを特徴とするディスプレイデバイスの発光ユニットを形成する製造
方法が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 バックライトは、第３の色を発光する有機発光材料の第３の系の領域を有する
ものであってもよい。さらに、多くのこのような領域を有し、４以上の発光色を
与えるものであってもよい。１つの色を発光する有機発光材料の各領域は、少な
くとも２つの他の色を発光する有機発光材料の領域によって、隣接する領域から
所定間隔で離間されている。例えば、材料は、デバイスの平面を横切って交番す
るものとすることができる。材料についての１つの好適な選択肢は、赤色、緑色
および青色発光性とするものである。有機発光材料の領域は、直線状の領域であ
ることが好ましいが、湾曲していたり、不規則な形状であってもよいし、他の形
態であってもよい。隣接する領域は、並列させて延在させることが好ましく、こ
れらを平行にすることが好ましい。また、発光材料の領域は、単独でそれぞれの
画素の背後にあるようにすることが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１月１０日（２００１．１．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/34 Ｇ０９Ｇ 3/34 Ｊ 3/36 3/36 Ｈ０１Ｌ 51/00 Ｈ０１Ｌ 29/28 (72)発明者 カーター、ジュリアン イギリス国、ケンブリッジ シービー４ １エヌゼット、チェスタートン、ウォータ ー ストリート 41 Ｆターム(参考） 2H091 FA41Z FA44Z FC12 LA11 LA12 LA15 LA16 3K007 AB04 AB18 BA06 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 GA04 5C006 AA21 BB11 BB29 EA01 EB04 FA51 5C080 AA06 AA10 BB05 CC03 CC08 DD28 EE30 FF09 JJ02 JJ06 5G435 AA04 AA17 BB12 BB15 CC09 CC12 EE26 FF11 GG12 GG25 GG27 KK05 KK07 KK10

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通過する光の透過をそれぞれ変動させるように作動し得る画素の列を有する光
    スイッチングユニットと、 第１の色を発光する有機発光材料の第１の系の領域および第２の色を発光する
    有機発光材料の第２の系の領域とを備え、 有機材料のそれぞれの領域は、画素をバックライト照射するために目視方向に
    おいて列の複数の画素の背後に配置されており、 有機発光材料の領域の少なくとも１つは、インクジェット成膜法によって形成
    されていることを特徴とするディスプレイデバイス。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のディスプレイデバイスにおいて、有機発光材料のそれぞれの領
    域は、インクジェット成膜法によって形成されていることを特徴とするディスプ
    レイデバイス。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載のディスプレイデバイスにおいて、バックライトは、第
    ３の色を発光する有機発光材料の第３の系の領域を有することを特徴とするディ
    スプレイデバイス。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のディスプレイデバイスにおいて、１つの色を発光する有機発光
    材料のそれぞれの領域は、少なくとも２つの他の色を発光する有機発光材料の領
    域によって、隣接する領域から離間されていることを特徴とするディスプレイデ
    バイス。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、有機発
    光材料の領域が直線状の領域であることを特徴とするディスプレイデバイス。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、有機発
    光材料のそれぞれの領域は、材料が溝部へインクジェット成膜されることによっ
    て形成されていることを特徴とするディスプレイデバイス。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のディスプレイデバイスにおいて、溝部は、電気絶縁性材料の領
    域によって形成されていることを特徴とするディスプレイデバイス。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、バック
    ライトは、発光材料のいずれかの側に位置する電極を有することを特徴とするデ
    ィスプレイデバイス。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のディスプレイデバイスにおいて、電極の少なくとも一方が光透
    過性であることを特徴とするディスプレイデバイス。
  10. 【請求項１０】 請求項７に従属する請求項８または９記載のディスプレイデバイスにおいて、
    電極の少なくとも一方の一部が、電気絶縁性材料の一部と重なり、目視方向にお
    いて当該電気絶縁性材料のこのような一部の前方にあることを特徴とするディス
    プレイデバイス。
  11. 【請求項１１】 請求項８または１０のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、
    電極に沿う抵抗を低下させるために、電極と接触する位置に導電性材料を有する
    ことを特徴とするディスプレイデバイス。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載のディスプレイデバイスにおいて、前記導電性材料は、金属ま
    たは合金からなることを特徴とするディスプレイデバイス。
  13. 【請求項１３】 請求項６に従属する請求項１１または１２記載のディスプレイデバイスにおい
    て、導電性材料の前記領域は、電気絶縁性材料と少なくとも部分的に重なること
    を特徴とするディスプレイデバイス。
  14. 【請求項１４】 請求項８〜１３のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、電極
    の少なくとも一方は、それぞれの系の発光領域の独立した制御を可能とするよう
    にパターン化されていることを特徴とするディスプレイデバイス。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載のディスプレイデバイスにおいて、電極のうちの一方のみが、
    それぞれの系の発光領域の独立した制御を可能とするようにパターン化され、他
    の電極は、全ての発光領域に対して共通の電極であることを特徴とするディスプ
    レイデバイス。
  16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、発光
    材料の領域の少なくとも１つからの発光を受容するとともに空間的にかつ／また
    はスペクトル的にこれを狭めるための構造を有することを特徴とするディスプレ
    イデバイス。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載のディスプレイデバイスにおいて、前記構造は、発光材料の領
    域からなる干渉体（interference）、キャビティ（cavity）、および／またはミ
    クロキャビティ（microcavity）構造であることを特徴とするディスプレイデバ
    イス。
  18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、発光
    材料の領域の少なくとも１つからの光を受容してフィルタ処理するために配置さ
    れた光学的カラーフィルタを有することを特徴とするディスプレイデバイス。
  19. 【請求項１９】 請求項１〜１８のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、光ス
    イッチングユニットは、液晶ユニットであることを特徴とするディスプレイデバ
    イス。
  20. 【請求項２０】 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、画素
    の列が直交する列であることを特徴とするディスプレイデバイス。
  21. 【請求項２１】 請求項１〜２０のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、有機
    発光材料のそれぞれの領域は、有機発光材料の溶液がインクジェット成膜される
    ことによって形成されていることを特徴とするディスプレイデバイス。
  22. 【請求項２２】 請求項１〜２１のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、有機
    材料が高分子であることを特徴とするディスプレイデバイス。
  23. 【請求項２３】 請求項１〜２２のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、有機
    材料が前駆体材料であることを特徴とするディスプレイデバイス。
  24. 【請求項２４】 請求項１〜２３のいずれか１項に記載のディスプレイデバイスにおいて、光ス
    イッチングユニットおよびバックライトに結合され、その背後に当該領域がある
    画素とともに有機材料のそれぞれの領域を同期的にアドレス化するように作動し
    得るディスプレイ制御ユニットを有することを特徴とするディスプレイデバイス
    。
  25. 【請求項２５】 通過する光の透過をそれぞれ変動させるように作動し得る画素の列を有する光
    スイッチングユニットと、 第１の色を発光する有機発光材料の第１の系の領域および第２の色を発光する
    有機発光材料の第２の系の領域とを備え、有機材料のそれぞれの領域は、画素を
    バックライト照射するために目視方向において列の複数の画素の背後に配置され
    ており、 有機発光材料の領域の少なくとも１つは、選択的な成膜法によって形成されて
    いることを特徴とするディスプレイデバイス。
  26. 【請求項２６】 通過する光の透過をそれぞれ変動させるように作動し得る画素の列を有する光
    スイッチングユニットを備えるディスプレイデバイスの発光ユニットを形成する
    製造方法であって、 基板上に一連の溝部を形成する工程と、 第１の色を発光する第１の有機発光材料を幾つかの溝部内にインクジェットに
    よって成膜する工程と、 第２の色を発光する第２の有機発光材料を他の溝部内にインクジェットによっ
    て成膜する工程と、 これらの画素をバックライト照射するために、それぞれの溝部内の発光材料が
    、目視方向において列の各複数の画素の背後にあるように溝部を位置させる工程
    と、 を有することを特徴とするディスプレイデバイスの発光ユニットを形成する製
    造方法。
  27. 【請求項２７】 添付図面を参照して実質的に本明細書に記載されたディスプレイデバイス。
  28. 【請求項２８】 添付図面を参照して実質的に本明細書に記載されたディスプレイデバイスの製
    造方法。
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